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电脑常用接口知识点介绍第二讲::RS-232、RS-485、I2C、SPI、CAN、1-WIRE
作者:guanliyuan    发布于:2020-12-18 19:02:49    文字:【】【】【

五、RS-232: 1、RS-232概述,RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,原始编号全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。它被广泛用于计算机串行接口外设连接,连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。2、RS-232电平逻辑,RS-232不同于TTL的电平逻辑,为负逻辑,负12V代表高电平逻辑1,正12V代表低电平逻辑0,电压也有标准范围。高电平,逻辑1,-15V to -3V;低电平,逻辑0,+3V  to +15;除了TTL和RS232,常见的还有一个CMOS电平标准,电压范围如下:3、DB9接口定义, 一般用的最多的是RXD、TXD、GND,三个信号。工业场合还会用到DB-25的RS232,DB9和DB25接口可以转换。4、USB转RS-232,USB转232,可以先将USB转换为TTL,再将TTL转换为RS232,当然市面上也有很多USB直接转RS232的线材,线材内部集成转换电路,淘宝上某USB转RS232用的两个芯片是FT232和SP213。5、TTL和RS-232互转,单片机接口一般是TTL电平,如果接232电平的外设,就需要加TTL转RS232的模块,转换方向是双向的。TTL和RS232电平互相转换最常用的芯片是MAX232和SP3232。

六、RS-485:1、RS-485概述,RS-485和RS-232一样,都是串行通信标准,现在的标准名称是TIA/EIA-485-A,习惯称为RS-485标准,RS-485弥补了RS-232通信距离短,速率低的缺点。RS-485和RS-232单端传输不一样,是差分传输,使用一对双绞线,其中一根线定义为A,另一个定义为B。2、RS-485电平逻辑, RS-485是差分传输,一般收发器内部是一个发送器加一个收发器组成。对于使能信号,字母上面加一横的为低电平有效,不加的为高电平有效。当驱动器使能引脚为逻辑高时,差分输出和遵循数据输入处的逻辑状态。处的逻辑高导致A转为高,B转为低。在这种情况下,定义为的差分输出电压为正。当为低时,输出状态反转,变高,变低,为负。当低时,两个输出都变成高阻抗。在这种情况下,与处的逻辑状态是不相关的。当接收器使能引脚逻辑低时,接收器被激活。当定义为的差分输入电压为正且高于正输入阈值时,接收机输出变高。当为负且低于负输入阈值,接收机输出变低。如果在和之间,则输出不确定。当为逻辑高或悬空时,接收机输出为高阻抗,的大小和极性无关。RS-485电平逻辑说明很多收发器的标准达到甚至超过TIA/EIA-485A规范,在实际使用中,以器件的SPEC参数为主。3、TTL和RS-485转换,TTL转成RS-485很常见,收发器芯片市面上很多,比如MAX485,用起来也很简单,一般左边接MCU的GPIO,用来控制。4、RS-232和RS-485转换,RS-232和RS-485之间可以转换,一个方法是RS-232转换成TTL,再由TTL转换为RS-485,当然也有芯片支持将RS-232支持转换成RS-485,双向转换。

 

七、IIC: 1、IIC概述,IIC总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线,IIC只需要两根线进行通信,SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线),同一时刻可以单主机多从机或单主机单从机,I2C总线上的任意设备都可以当主机,一般主机是MCU,当有多个主机时,会通过总线仲裁的方式选出一个主机,其他退出作从机。2、IIC速率,标准模式:100Kbit/s,快速模式:400Kbit/s,高速模式:3.4Mbit/s.

 

八、SPI: 1、SPI概述,SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,SPI的速率比I2C高,一般可以到几十Mbps,不同的器件当主机和当作从机的速率一般不同。2、SPI信号线,MISO Master Input Slave Output,主设备数据输入,从设备数据输出;MOSI Master Output Slave Input,主设备数据输出,从设备数据输入;SCLK Serial Clock,时钟信号,由主设备产生;CS Chip Select,从设备使能信号,由主设备控制;3、SPI典型应用,SPI最典型的应用是单主机单从机。

 

九、CAN: 1、CAN概述,CAN是Controller Area Network的简称,是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,现在是汽车网络的标准协议。2、CAN电平逻辑,

电平

逻辑

总线Value

显性电平

0

CAN_H=3.5V,CAN_L=1.5V

隐性电平

1

CAN_H=2.5V,CAN_L=2.5V

十、1-WIRE: 1、1-WIRE概述, 单总线是美国DALLAS公司推出的外围串行扩展总线技术,与SPI、I2C串行数据通信方式不同,它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据,而且数据传输是双向的。2、1-WIRE典型框图, 微处理器和1-WIRE器件之间只有一根线。当MCU发送逻辑1时,经过反相器,总线呈现逻辑0,逻辑0经过1-WIRE器件的反相器,即会收到逻辑1;当MCU发送逻辑0时,经过反向器,总线呈现逻辑1,逻辑1经过1-WIRE器件的反相器,即会收到逻辑0;同理,当1WIRE器件发送逻辑1时,Tx处有NMOS会导通,总线呈现逻辑0,经过MCU Rx处的反相器,MCU会收到逻辑1;发送逻辑0时,NMOS截止,总线呈现逻辑1,MCU会收到逻辑0